Введение к работе
Актуальность темы. Рубки и лесные пожары стали важными
факторами, определяющими долговременную динамику раститель
ного покрова и почв таежно-лесной зоны. Противоречивость дан
ных об изменении свойств почв при нарушении и восстановлении
фитоценоза связана с многообразием нарушений, процессов лесо-
восстановления и особенностей почв. Все чаще высказьгаается
мысль о вероятностной сущности сукцессии, когда в точке бифур
кации развитие лесного покрова (и почв) может пойти разными
путями в зависимости от случайных обстоятельств.
Цель работы. Установить общие закономерности измепения свойств почв в ходе послерубочных и послепожарных сукцессии таежных экосистем в зависимости от характера нарушения, свойств почв и типа биогеоценоза.
Задачи исследования. 1) Оценить изменение свойств почв в результате рубок и пожаров 2) и вклад отдельных факторов в долговременное изменение в ходе послерубочных и послепожарных сук-цессий; 3) выделить периоды развития почв, их продолжительность при восстановлении лесного биогеоценоза; 4) установить динамику свойств почв в ходе растительных сукцессии 5) и особенности реакции на нарушение почв в разной экологической ситуации.
Научная новизна. После рубок и пожаров восстановление почв БГЦ проходит через стадии: гари (вырубки), чащи, жердняка, первого поколения леса, квазиравновесного типа леса. На первых трех стадиях наиболее заметно меняются химические свойства почв: содержание гумуса и кислотность. Вероятность заболачивания особенно велика в стадии чащи. Выделены три группы почв по их сук-цессионной динамике и устойчивости к нарушению: 1) богатые (бурые лесные), самые устойчивые; 2) бедные легкие почвы (альфегумусовые подзолы), устойчивые к периодическим нарушениям; 3) группа риска — текстурно-дифференцированные бедные почвы с плохими водно-физическими свойствами.
Практическая значимость. Полученные закономерности позволяют осуществлять мониторинг состояния свойств почв и предупреждать их негативные изменения, контролируя характер воздействия. Они могут быть использованы для оценки роли человеческого фактора в развития почв лесных экосистем.
Апробация. Основные положения работы докладывались на заседании кафедры общего почвоведения факультета почвоведения МГУ; на летнем семинаре в институте прикладного системного
анализа (IIASA, Лаксенбург, Австрия); на международной конф ренции студентов и аспирантов по фундаментальным наука "Ломоносов—96".
Публикации. По теме диссертации подготовлено и опубликоваь 4 статьи, одни тезисы.
Объем работы. Диссертация состоит из введения. 5 глав, выв< дов, списка литературы, содержащего наименований, и прил жений, изложена на страницах, имеет рисунков и таблиц.
Приношу глубокую признательность О.В.Смирновой и В.Н.Седы руководившими экспедициями на Урале и Западной Сибир В.В.Иванову, А.З.Швиденко, Л.О.Карпачевскому за ценные консул тации и особенно благодарю своего руководителя В.А.Рожкова.
Своеобразие лесных почв связано с их развитием под пол гом леса. Почвы — консервативный элемент лесных биогеоценозе (БГЦ), но каждый новый тип растительности меняет их свойств Рубки и пожары стали одним из важнейших факторов, обуславлі вающих долговременную динамику растительного покрова и по« таежно-лесной зоны. В своем крайнем проявлении эти нарушен! близки, т.к. вызывают гибель древостоя на большой территори отчасти являясь как бы факторами почвообразования.
Особенности нарушения и его периодичность, тіш БП климатические и почвенно-грунтовые условия определяют вероя ность развития экосистемы по одному из возможных сценарне Движущей силой динамики свойств почв в ходе растительных су цессий является изменение структуры древостоя и связанных с ни природных условий экотопа. Чем старше древостой, тем сильн свойства почв зависят от видовых и экотопических особенносте их варьирование усиливается и из-за повторных некатастрофич ских нарушений.
В зависимости от генезиса и свойств почвы (богатые с хор шими водно-физическими свойствами; бедные легкие почві устойчивые к физическому воздействию; бедные текстурно-дифф ренцированные) после нарушения будут развиваться по-разному.
Периоды восстановления почв должны соответствовать ст дням сукцессии: I) гарь или вырубка (пионерная и восстановится
\ая); 2) чаща; 3) жердняк; 4) первое поколение леса—"типичный"лес; і) квазиравновесие (распад). Для оценки изменений свойств почв на >азных временных отрезках можно использовать разные виды равнений (параболы, экспоненты, гамма функции:).
Мы исследовали долгосрочные изменения свойств бурых гесных почв Среднего Урала в ходе эндогенных и послерубочных укцессий со сменой пород, а также влияние на них степени нару-иенности почв. В Западной Сибири бьша изучена динамика войств автоморфных и мезоморфных альфегумусовых подзолов в оде пирогенных сукцессии без смены пород. На такие циклы осстановления могут накладываться процессы заболачивания.